孫立新
【摘 ?要】賓館、酒店是電力能源的消耗大戶,太陽能的使用將改變這一切,太陽能設施的改進與提高,將更有效、更節能、更安全地為人類服務
【關鍵詞】太陽能;安裝使用;改進提高;節能環保
人們一提到賓館、酒店就會想到它們舒適的環境,一走進賓館、酒店,就能感到冬暖夏涼,上下電梯方便快捷,一天24小時熱水不斷,一到夜間,整個場所更是燈火輝煌,亮如白晝,煞是好看,這些美麗的“風景”其實都需要消耗大量的電能,為此,賓館、酒店也支付出了“昂貴”的電費,增大了賓館、酒店的成本開銷。
哪如何才能降低開銷、減少支出或者變支出為收益呢?有,肯定有,應用綠色新能源――采用太陽能光伏發電,這是一條行之有效的途徑。
太陽能光伏是怎樣發電的呢?其實它是利用光伏半導體材料的光伏效應,將太陽能直接轉換為直流電能的一種新型的發電形式。
具體而言,太陽能光伏應用,其根本就是利用太陽能來滿足賓館、酒店的用能需求,這包括供暖、供熱、空調、生活熱水、廚房用電等,它就是通過將太陽光照射在光伏板上,由光伏板發出直流電,通過逆變轉換為交流電,并入賓館、酒店內部電網,供其直接使用,它具有即發即用,就近使用的特點,可作為一種優先使用的能源。
在實際應用中,人們常常會將太陽能光伏板,安裝在陽光充足、日照時間長的地方,例如:建筑物閑置的屋頂上,還有建筑物的東、南、西三個墻體的立面上。
首先拿建筑物屋頂來說,由于建筑物屋頂有多種形式,一般可分為平面屋頂、斜面屋頂和天棚等形式。因此太陽能光伏板的安裝方式也各不相同。
在平面屋頂上安裝太陽能光伏板的方式,雷同于在地面上直接安裝,由于空間沒有遮擋,所以可獲得良好的光照條件,能取得最佳的發電效果,獲得最大的發電電量,具有產品標準化、運營低成本、產能高收益的特性
在斜面屋頂上安裝太陽能光伏板的方式:可選擇面朝南的屋面上,安裝太陽能光伏板,同樣它也能獲得較好的發電效果,但發電量略遜于平面屋頂。
在實際安裝太陽能光伏板時,可將光伏板面向太陽,略微向后傾斜,選擇好一定的上揚角度,使光伏電池板充分接受到太陽的光照,以獲取最多的光能,發揮最大效能作用,這樣安裝,既符合光伏板采光的要求,又能接受到大量太陽光的照射,吸收光能,并將光能轉化成電能,供賓館、酒店的照明、空調、做飯和燒水等電氣設備使用,又可減少向電網購電的需求,緩解電網在用電高峰時的壓力,同時還大大節約了將太陽能光伏板安裝在地面上的珍貴土地資源,由于光伏板是直接安裝在屋頂上的,就像一塊塊的遮陽板,在夏天還可以減少太陽對建筑物的直接照射,起到隔熱降溫的效果,太陽能光伏板的安裝,還可以減少空調在冬、夏兩季的使用頻率,減少空調消耗的電能,這確實是一種一舉多得的好方法。
使用太陽能光伏發電的優點在于
⑴一次投入和經常性維護費用少,
⑵光伏電池板的生命周期長,長達約25年,
⑶能起到節能減排、綠色環保的作用,是一種良好的清潔、綠色能源,
⑷是一種取之不盡,用之不竭的可再生能源,
⑸能有效地減少建筑能耗,實現建筑節能。
同時,現代工藝已經生產出了多種顏色的太陽能光伏板,可供使用者選擇,來保持與周圍環境色彩的協調與和諧,增進建筑物的美觀性。
那么一塊太陽能光伏板一年究竟能發多少電量呢?
首先,我們要知道光伏板安裝的地點是太陽能資源的幾類資源區,它的年等效利用小時數和最低保障發電小時數分別為多少?就蘇州地區而言,年有效光照時長在2000--2200小時,最低保障發電小時數為2100小時。
其次,我們要知道一塊光伏板的面積是多少?它的發電量是多少?,通常情況,一塊太陽能光伏板的幾何尺寸是:長度為1.65米,寬度為1米,其面積約為:1.65平方,以每平方的發電功率按150瓦計算的話,那一塊太陽能光伏板的發電功率是150瓦X1,65=247.5瓦,一年這樣的一塊光伏板就能發電:2100X247.5=519750瓦時=519.75千瓦時=519.75度電,如果建筑物的屋頂面積為100平方的話,就能發電519.75÷1.65 X100=31500度電,來保障白天高峰用電的需求。
除了在屋頂上、墻上安裝太陽能光伏板外,還可在賓館、酒店的大堂頂部玻璃采光區、雨棚上、平臺上安裝。
在實現了光伏發電自發自用的基礎上,由于太陽光和光伏所發的電能都存在著即時性的問題,不使用也就會馬上浪費了,同時還會影響到電網電能質量,因此,人們就要對多發的余電進行處理,處理的方法通常有兩種:
其一:可進行并網處理,將多余的電能,在保證電能質量、確保電網安全可靠運行的前提下,供向電網,并按國家電網的余電上網補貼政策,獲取補貼收入。
其二:可將多余的發電量,儲存在蓄電池組內,人們稱之謂“儲能”,在需要用電時,再由蓄電池組隨時向設備供電。
儲能對于保障能源系統的安全性、穩定性、可靠性、經濟運行性、實現綠色能源有著重要的意義,
在儲能的過程中,所使用的蓄電池組,可選用少維護或免維護類型的蓄電池,同時蓄電池組還應具有以下各項基本特性:
⑴.具有良好的充放電性能
⑵.具有較長的循環使用壽命
⑶.具有較強的深放電能力
⑷.具有較低的自放電率
為了能讓太陽能光伏更有效、更節能、更安全地為賓館、酒店服務,我們還可以增加一些安全、增效的設施來提高太陽能光伏的性能。
1.在太陽能光伏上增加保護措施――加裝充電控制器
加裝充電控制器是用來保護太陽能設備的安全,當外界溫度太高,就容易對太陽能自身設備造成損壞,比如對逆變器的損傷,逆變器是儲能的核心場所,通常工作溫度在60攝氏度以下,當超過這個溫度界限時,充電控制器就會啟動,使逆變器停止工作,不再向外界供電。這樣做不僅保護了電器回路的本身,同時也保護了電網和居民的用電安全。
2.在太陽能光伏上增加防降效措施――清潔光伏板塵土
在當今的大氣環境中,空氣中塵土飛揚,霧霾不斷,這些風沙、灰塵就會落在光伏板表面上,形成一層灰土,阻礙著光伏板接受太陽光,影響光伏板的正常發電,如果不及時、不經常性地清理,會直接降低光伏板的發電效率,所以,清潔光伏板十分的重要。
3.提高太陽能光伏板發電量的改進措施――加裝太陽跟蹤設備
目前太陽能光伏板都是固定安裝在地面或是建筑物上的,會受到太陽公轉的影響,不能全天候的直對太陽,只能有限的接受太陽光,如果在太陽能光伏板的底部加裝一組小型的旋轉器,讓它帶動光伏板像向日葵一樣,始終面朝著太陽,來接受太陽能,這樣就可大大地增強太陽光照射在光伏板上的強度,同時也延長了照射的時間,有效地提高了發電量,例如:芝加哥太陽能大廈,這座大廈幾乎全部被帶有太陽跟蹤設備的太陽能光伏板所覆蓋,這些精心安置的光伏板就像向日葵一樣,始終面朝著太陽轉動,時刻在產生著電能,據統計,這種形式的光伏發電量相當于一般不能轉動的太陽能光伏板發電量的兩倍,大大地提升了發電效率。
4.在太陽能光伏上增加可視裝置――加裝監控系統
對所安裝的光伏發電組件,都配有先進的數據采集系統,能記錄并顯示太陽能發電系統即時發電量、總發電量及太陽能輻照度等功能性參數。
5.在太陽能光伏系統中增加儲能裝置――將太陽能儲存起來,待有需求時使用
那太陽能發電的經濟性又如何呢?
以一塊光伏電池板為例,它設計壽命通常是30年,在實際使用的過程中,它的生命周期相對于設計壽命略短,通常在25年。
由上面計算出來的光伏板發電量來看,一塊光伏板一年發電量是519.75度電,那一塊光伏電池板在25年內,就能發電將近13000度電,這將為賓館、酒店節省一大筆的電力開銷,也能為國家節省多少的煤炭、石油資源,為節能減排作貢獻。
隨著太陽能技術的不斷成熟和完善,光伏與建筑物融合一體化是未來節能發展的重要方向,太陽能光伏將緩和世界的能源危機,光伏事業將充滿著生機。
(作者單位:蘇州供電公司蘇州新豐綜合能源服務有限公司)